DE3123229A1 - MAGNETIC FILTER - Google Patents
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Description
10.075 Beschreibung 10.075 description
Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Filter. Ein solcher Filter dient zum Abscheiden oder Wiedergewinnen von magnetischen (oder magnetisch empfindlichen) Partikeln, wie z.B. Eisenstaub oder dergleichen, aus einer Flüssigkeit, indem die Flüssigkeit den Filter durchsetzt.The invention relates to a magnetic filter. Such a filter is used for separation or recovery of magnetic (or magnetically sensitive) particles, such as iron dust or the like, from a liquid, by allowing the liquid to pass through the filter.
Diese Art von Filtern wird auf verschiedenen Gebieten umfangreich eingesetzt. Die herkömmlichen magnetischen Filter besitzen einen Aufbau, bei dem die Spule eines Magnetfeldgenerators das Filterelement umgibt. Hierbei ist es natürlich, daß die Spule einen großen Durchmesser aufweist, und,wenn das Filterelement für die Behandlung großer Fluidmengen einen großen Durchmesser besitzt, muß der Wicklungsdurchmesser der Spule entsprechend größer sein. Wenn aber der Wicklungsdurchmesser der Spule größer gemacht wird, so wird für die Spule mehr elektrischer Draht benötigt, und bei der Verwendung einer solchen Spule wird eine größere Menge elektrischer Energie verbraucht.This type of filter becomes extensive in various fields used. The conventional magnetic filters have a structure in which the coil of a magnetic field generator surrounds the filter element. It is natural that the coil has a large diameter, and, if the filter element is for the treatment of large quantities of fluid has a large diameter, the winding diameter of the coil must be correspondingly larger. if but the winding diameter of the coil is made larger, so more electrical wire is required for the coil, and using such a coil consumes a greater amount of electrical energy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetischen Filter zum Abscheiden oder Entfernen magnetischer (oder magnetisch empfindlicher) Partikel aus einem Fluid zu schaffen, wobei das Fluid ein Filterelement durchsetzt, das von einem Magnetfeldgenerator magnetisiert wird. Der erfindungsgemäße magnetische Filter soll ein großbemessenes Filterelement enthalten, dieses großbemessene Filterelement soll jedoch unter Verwendung eines Magnetfeldgenerators mit kleinen Abmessungen magnetisiert werden.The invention is based on the object of a magnetic filter for separating or removing magnetic to create (or magnetically sensitive) particles from a fluid, the fluid passing through a filter element, which is magnetized by a magnetic field generator. Of the The magnetic filter of the present invention is intended to be large-sized Filter element included, but this large-sized filter element is intended to use a magnetic field generator be magnetized with small dimensions.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claim 1.
Wenn man das Filterelement eines magnetischen FiltersIf you have the filter element of a magnetic filter
ringförmig ausbildet, so daß das Filterelement ausreichend groß ist, um die gewünschte Fil;terkapazität zu liefern, und wenn man einen Magnetfeldgenerator in dem von dem ringförmigen Filterelement umgebenen Raum anordnet, benötigt der Magnetfeldgenerator beträchtlich weniger Platz als bei einer herkömmlichen Anordnung, so daß die in dem Magnetfeldgenerator verwendete Spule nur einen kleinen Spulendurchmesser zu besitzen braucht. Bei einem derartigen Aufbau braucht, wenn das Filterlement mit einem größeren Außendurchmesser zwecks Erlangung einer hohen Filterkapazität ausgestattet ist, der Durchmesser der Spule des Magnetfeldgenerators nicht proportional zu dem vergrößerten Außendurchmesser des Filterelements vergrößert werden (wie es bei den herkömmlichen magnetischen Filtern der Fall ist), sondern der Magnetfeldgenerator benötigt einen kleineren Durchmesser als im Stand der Technik. Dadurch, daß die Spule kleiner sein kann, wird der weitere Vorteil der Materialersparnis erzielt, da die Spule mit weniger Draht gefertigt werden kann; weiterhin ist für die Erregung der Spule weniger elektrische Leistung notwendig.forms ring-shaped, so that the filter element is sufficient is large to provide the desired filter capacity, and if you have a magnetic field generator in that of the ring-shaped Arranges the space surrounding the filter element, the magnetic field generator requires considerably less space than with a conventional arrangement so that the coil used in the magnetic field generator has only a small coil diameter needs to own. With such a structure, if the filter element with a larger Outer diameter is equipped in order to achieve a high filter capacity, the diameter of the coil of the magnetic field generator cannot be enlarged in proportion to the enlarged outer diameter of the filter element (such as it is the case with conventional magnetic filters), but the magnetic field generator needs a smaller one Diameter than in the prior art. Because the coil can be smaller, the further advantage of Material savings achieved because the coil can be manufactured with less wire; continues is for the excitement of the Coil less electrical power required.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:In the following, embodiments of the invention are based on the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Querschnittansicht eines magnetischen Filters oder Separators gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a cross-sectional view of a magnetic filter or separator according to the invention.
Fig. 2 eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1,Fig. 2 is a cross-sectional view along the line II-II according to Fig. 1,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht gemäß der Linie III-III gemäß Fig. 1,Fig. 3 is a cross-sectional view along the line III-III according to Fig. 1,
Fig. 4 ein anderes Ausführungbeispiel des in dem magnetisehen Filter gemäß Fig. 1 verwendeten Polschuhs, wobeiFig. 4 shows another embodiment of the in the magnetisehen Filter according to FIG. 1 used pole piece, wherein
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mehrere perforierte Platten miteinander kombiniert werden, um zusammen einen Polschuh zu bilden, undseveral perforated plates are combined to form a pole piece, and
Fig. 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V gemaß Fig. 4, diese Ansicht zeigt den Polschuh, der durch Kombinieren der in Fig. 4 dargestellten perforierten Platten erhalten wird.Fig. 5 is a cross-sectional view along the line V-V according to FIG FIG. 4, this view shows the pole piece obtained by combining the perforated plates shown in FIG is obtained.
Fig. 1 zeigt einen zylindrischen, tankförmigen Filterbehalter 1 aus Stahlblech oder rostfreiem Stahlblech; der Behälter kann an einem Flansch 1c in einen oberen und unteren Teil zerlegt werden. Der Filterbehälter 1 besteht vorzugsweise aus nichtmagnetischem (oder nicht-magnetisierbarem) Material, wie beispielsweise nichtmagnetischem rostfreiem Stahl, und zwar entweder vollständig oder in demjenigen Abschnitt, der einem (noch zu erläuternden) Filterelement benachbart ist. Der Filterbehälter 1 enthält auslaß- und einlaßseitig ein Verbindungsloch 1a bzw. 1b. Mit den Verbindungslöchern 1a und 1b steht ein Auslaßrohr bzw. ein Einlaßrohr 2, 3 in Verbindung, um mit dem Inneren des Filterbehälters 1 über die Verbindungslöcher 1a bzw. 1b zu kommunizieren.Fig. 1 shows a cylindrical, tank-shaped filter container 1 made of sheet steel or stainless steel sheet; the container can be at a flange 1c in an upper and a lower Part to be disassembled. The filter container 1 is preferably made of non-magnetic (or non-magnetizable) Material such as non-magnetic stainless steel, either wholly or within Section which is adjacent to a filter element (to be explained). The filter container 1 contains outlet and a connection hole 1a and 1b on the inlet side. With the connecting holes 1a and 1b is an outlet pipe or an inlet pipe 2, 3 in communication to communicate with the inside of the filter container 1 through the communication holes 1a and 1b, respectively communicate.
Am Boden des Filterbehälters 1 sind vier Stützträger 4 befestigt. Im Innenraum des Filterbehälters 1 ist koaxial zu diesem ein Innenbehälter 5 angeordnet, der die Form eines zylindrischen Tanks besitzt und an den Stützträgern 4 befestigt ist. Wie der Filterbehälter 1 besteht der Innenbehälter 5 aus Stahlblech oder rostfreiem Stahlblech, und er kann an einem Flansch 5a in eine obere und untere Hälfte zerlegt werden. Der Innenbehälter 5 ist ebenfalls wasserdicht. Wie der Filterbehälter 1 besteht auch der Innenbehälter 5 vorzugsweise in seiner Gesamtheit oder an dem dem Filtere.! i-:Y!C'at benachbarten Abschnitt auc nichtiuagnetischem (oder nichtraagnetisierbarein) Material, wie z.B. nichtmagne-Four support brackets 4 are attached to the bottom of the filter container 1. In the interior of the filter container 1 is coaxial This is arranged an inner container 5, which has the shape of a cylindrical tank and is attached to the support beams 4 is. Like the filter container 1, the inner container 5 is made of sheet steel or stainless steel sheet, and he can be divided into an upper and lower half at a flange 5a. The inner container 5 is also waterproof. Like the filter container 1, the inner container 5 is also preferably in its entirety or on the one Filter.! i-: Y! C'at adjacent section also non-magnetic (or non-magnetizable) material, such as non-magnetic
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tischem rostfreien Stahlblech.stainless steel sheet.
Zwischen dem Filterbehälter 1 und dem Innenbehälter 5 ist ein Strömungsdurchlaß 6 vorgesehen, der einen Einlaß 7 und einen Auslaß 8 besitzt. Der Filterbehälter 1 besitzt ein ringförmiges oder mehrere Auflager 9, das bzw. die an der Innenfläche des Filterbehälters 2 durch Schweißen oder der gleichen befestigt ist bzw. sind. Auf dem bzw. den Auflagern 9 ist in dem Strömungsdurchlaß ein ringförmiger PoI-schuh 10 vorgesehen, der aus mehreren perforierten Platten 10· besteht (diese bestehen aus magnetischem oder magnetisierbarem Material, für gewöhnlich Weicheisen oder magnetischem r.ostfreien Stahl) , wobei die einzelnen Platten geschichtet angeordnet sind. Der Polschuh besitzt mehrere Strömungsöffnungen 10a, die ein zu filterndes Fluid durchlassen. Der Polschuh 10 besitzt einen perforierten Anteil (d.h., einen Anteil von Strömungsöffnungen) von etwa 15 bis 60 %.Between the filter container 1 and the inner container 5, a flow passage 6 is provided which has an inlet 7 and has an outlet 8. The filter container 1 has an annular or more support 9, which or on the Inner surface of the filter container 2 is fixed by welding or the like. On the support (s) 9, an annular PoI shoe 10 is provided in the flow passage, which consists of several perforated plates 10 · consists (these consist of magnetic or magnetizable Material, usually soft iron or magnetic stainless steel), with the individual plates layered are arranged. The pole piece has a plurality of flow openings 10a which allow a fluid to be filtered through. The pole piece 10 has a perforated portion (i.e., a portion of flow openings) of about 15 up to 60%.
Ein aus nichtmagnetischem (oder nichtmagnetisierbarem) Material, wie z.B. nichtmagnetischem rostfreien Stahl bestehender ringförmiger Abstandhalter 11 ist auf dem PolschuhOne made of non-magnetic (or non-magnetizable) material such as non-magnetic stainless steel annular spacer 11 is on the pole piece
10 angeordnet. Von dem Polschuh 10 durch den Abstandhalter10 arranged. From the pole piece 10 through the spacer
11 beabstandet ist ein weiterer Polschuh 12 ähnlich dem Polschuh 10 gegenüberliegend dem Polschuh 10 angeordnet.11 spaced another pole piece 12 is similar to that Pole shoe 10 arranged opposite the pole shoe 10.
Der Polschuh 12 besitzt mehrere perforierte Platten 12' (ähnlich den Platten 10' des Polschuhs 10), die geschichtet angeordnet sind. Der Polschuh 12 besitzt mehrere Strömungsöffnungen 12a (ähnlich den StrömungsÖffnungen 10a des Polschuhs 10), um ein (zu filterndes) Fluid durchströmen zu lassen. Wie beim Polschuh 10 beträgt beim Polschuh 12 der Anteil der Perforierungen (d.h., der Anteil der Strömungsöffnungen innerhalb des Polschuhs 12) etwa 15 - 60 %.The pole piece 12 has several perforated plates 12 ' (similar to the plates 10 'of the pole piece 10), which are arranged in layers. The pole piece 12 has several flow openings 12a (similar to the flow openings 10a of the Pole shoe 10) to allow a (to be filtered) fluid to flow through. As in the case of the pole piece 10, the pole piece is 12 the proportion of perforations (i.e., the proportion of flow openings within the pole piece 12) about 15-60%.
Inrjcrha-Ί '-> ck.·:; rj η jLÖnnigen Abstandhalter.?. 11 ist ein Pi'i Lc ">Inrjcrha-Ί '-> ck. · :; rj η jLÖnnigen spacer.?. 11 is a Pi'i Lc ">
element 13 (welches ringförmige Form aufweist) zwischen den Polschuhen 10 und 11 vorgesehen. Das Filterelement ist aus magnetischen Fasern oder Kügelchen aufgebaut und kann magnetisiert werden, um aus dem durchströmenden Fluid magnetische Partikel anzuziehen. Alternativ kann das Filterelement 13 aus mehreren Drahtstücken (aus magnetischem rostfreien Stahl) bestehen, die geschichtet angeordnet sind, oder es kann aus Stahlwolle bestehen. Das Filterelement 13 kann einen Perforierungsanteil· von etwa 50 % besitzen.element 13 (which has an annular shape) between the pole pieces 10 and 11 are provided. The filter element is made up of magnetic fibers or beads and can be magnetized in order to attract magnetic particles from the fluid flowing through it. Alternatively, the filter element 13 consist of several pieces of wire (made of magnetic stainless steel) arranged in layers or it can be made of steel wool. The filter element 13 can have a perforation proportion of about 50% own.
In dem Innenbehälter 5 dient ein Magnetfeldgenerator 14 zum Einprägen eines magnetischen Feldes in das Filterelement 13. Der Magnetfeldgenerator 14 enthält einen Eisenkern 15, der auf einem ringförmigen Lager 19 am Umfangsabschnitt der Unterseite des Generators 14 gelagert ist. Das ringförmige Lager 19 ist an der Innenfläche der unteren Hälfte des Innenbehälters 5 durch Schweißen oder dergleichen befestigt.A magnetic field generator 14 is used in the inner container 5 for impressing a magnetic field in the filter element 13. The magnetic field generator 14 contains an iron core 15, which is mounted on an annular bearing 19 on the circumferential section of the underside of the generator 14. The annular bearing 19 is on the inner surface of the lower Half of the inner container 5 fixed by welding or the like.
Der Eisenkern 15 umfaßt mehrere Bleche 15" aus Weicheisen oder magnetischem (oder magnetisierbarer^ rostfreien Stahl, die geschichtet angeordnet sind. Der Eisenkern besitzt einen Abschnitt kleineren Durchmessers, 15b, im mittleren Bereich, gesehen in Axialrichtung des Eisenkerns 15. Der Abschnitt kleineren Durchmessers, 15b, bildet einen in Umfangsrichtung laufenden hohlen Abschnitt oder einen ringförmigen Spulenaufnahmeabschnitt 15a. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, besitzt der Abschnitt kleineren Durchmessers, 15b, im wesentlichen dieselbe Dicke wie das Filterelement 13. Von dem mittleren Abschnitt kleineren Durchmessers, 15b, getrennt, sind ein oberer und ein unterer Abschnitt 15b und 15c größeren Durchmessers als Bestandteil des Eisenkern.0· 15 ni.it ihrt-n Außenflächen gegenüberliegend den inneren Umfangaflachen des oberen bzw. unteren Polschuhs 12The iron core 15 comprises several sheets 15 "made of soft iron or magnetic (or magnetizable ^ stainless steel, which are arranged in layers. The iron core has a section of smaller diameter, 15b, in the middle area, seen in the axial direction of the iron core 15. The section of smaller diameter, 15b, defines a circumferential hollow section or an annular coil receiving section 15a. As can be seen in Fig. 1, the smaller diameter section, 15b, is substantially the same thickness as the filter element 13. Of the central smaller diameter section, 15b, separated, an upper and a lower portion 15b and 15c of larger diameter than part of the iron core. 0 · 15 ni.it IHRT-n outer surfaces opposite the inner upper and lower pole piece Umfangaflachen of 12
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und 1O angeordnet.and 1O arranged.
In dem Spulenaufnahmeabsohnitt 15a ist eine Spule 16 angeordnet. Das Zusammenwirken von Spule 16, Eisenkern 15, Polschuhen 10 und 12 sowie Filterelement 13 entspricht der Arbeitsweise eines Elektromagneten. Das heißt: Wenn die Spule 16 erregt wird, wird ein Magnetfeld erzeugt, und das Magnetfeld wird über die Polschuhe 10 und 12 dem Filterelement 13 eingeprägt, wodurch das Filterelement 13 erregt wird. Wenn die Erregung der Spule 16 beendet wird, wird das Filterelement 13 entmagnetisiert.A bobbin 16 is arranged in the bobbin receiving section 15a. The interaction of coil 16, iron core 15, pole pieces 10 and 12 and filter element 13 corresponds to How an electromagnet works. That is: when the coil 16 is energized, a magnetic field is generated, and that The magnetic field is applied to the filter element via the pole pieces 10 and 12 13 impressed, whereby the filter element 13 is excited. When the excitation of the coil 16 is stopped, the filter element 13 is demagnetized.
Außerhalb des Filterbehälters 1 ist zum Erregen der Spule 16 eine Gleichspannungsversorgung 17 angeordnet, die mit der Spule 16 über einen Draht 18 verbunden ist, der durch ein Rohr 20, welches quer zu dem Strömungsdurchlaß 6 innerhalb des Filterbehälters 1 angeordnet ist, in den Filterbehälter 1 läuft. An dem Filterbehälter 1 ist ein Mannloch 21 angeschlossen, das normalerweise von einem Deckel 22 verschlossen ist.Outside the filter container 1, a DC voltage supply 17 is arranged to excite the coil 16, which with the coil 16 is connected by a wire 18, which is through a tube 20, which transversely to the flow passage 6 within of the filter container 1 is arranged, runs into the filter container 1. There is a manhole on the filter container 1 21 connected, which is normally closed by a cover 22.
Die Anordnung arbeitet wie folgt: Wenn die Spule 16 des Magnetfeldgenerators 14 erregt wird, erzeugt die Spule1 ein Magnetfeld, das dann über den Eisenkern 15 und die Polschuhe 10 und 12 gleichmäßig über das gesamte Filterelement 13 verteilt wird, so daß das Filterelement 13 gleichmäßig magnetisiert wird. Wenn das Filterelement 13 auf diese Weise eine magnetische Kraft erhalten hat, wird über das Einlaßrohr 2 ein ferromagnetische Partikel enthaltendes Fluid in den Magnetfilter eingegeben. Nach dem Eingeben in den Filter kann ein Fluidstrom durch den Strömungsdurchlaß 6 und durch die Strömungsöffnungen 10a des Polschuhs 10 strömen. Wenn das Fluid dann das Filterelement 13 passiert,- werden die in do>.; Fluid r.chwebendon ferromagnetischen Partikel von dem Filterelement 13 ange-The arrangement works as follows: When the coil 16 of the magnetic field generator 14 is excited, the coil 1 generates a magnetic field which is then evenly distributed over the entire filter element 13 via the iron core 15 and the pole pieces 10 and 12, so that the filter element 13 is uniform is magnetized. When the filter element 13 has received a magnetic force in this way, a fluid containing ferromagnetic particles is introduced into the magnetic filter through the inlet pipe 2. After entering the filter, a fluid stream can flow through the flow passage 6 and through the flow openings 10a of the pole piece 10. When the fluid then passes through the filter element 13, - those in do>.; Fluid r.chwebendon ferromagnetic particles from the filter element 13
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zogen, so daß ein gereinigter Fluidstrom dann die Strömungsöffnungen 12a des Polschuhs 12 und den Strömungsdurchlaß 6 passiert, um durch das Auslaßrohr 3 auszuströmen. pulled so that a purified fluid stream then the flow openings 12a of the pole piece 12 and the flow passage 6 to flow out through the outlet pipe 3.
Wenn das Fluid in der oben geschilderten Weise gefiltert ist, kann ein gewisser Teil der ferromagnetischen Partikel von dem Polschuh 10 oder 12 anstelle von dem Filterelement 13 angezogen werden. Übrigens kann der Fluidstrbm so eingestellt werden, daß er z.B. an dem Punkt P eine Strömungsgeschwindigkeit im Bereich von beispielsweise 200 bis 1000 ra/h hat.If the fluid is filtered as described above, some of the ferromagnetic particles be attracted to the pole piece 10 or 12 instead of the filter element 13. Incidentally, the fluid flow can be adjusted in this way that there is a flow velocity in the range of e.g. 200 to 1000 at point P, for example ra / h has.
Wenn das Filterelement 13 eine große Menge ferromagnetischer Partikel aus dem Fluid gezogen hat, muß das Filterelement 13 gewaschen werden. Der erste Schritt beim Waschen des Filterelements 13 besteht darin, die Erregung der Spule 16 zu stoppen, so daß das Element 13 entmagnetisiert wird. Als nächster Schritt wird Wasser mit Druckluft durch das Auslaßrohr 3 in den Strömungsdurchlaß 6 gegeben. Das Wasser kann zusammen mit der Druckluft in entgegengesetzter Richtung wie der zu filternde Fluidstrom strömen und in die Strömungsöffnungen 12a des Polschuhs 12 eintreten. Wenn das Wasser dann das Filterelement 13 passiert, löst es die von dem Element 13 angezogenen, aber nun nicht mehr der Anziehungskraft des Elements 13 ausgesetzten (weil das Element 13 nun nicht mehr magnetisiert ist) Partikel von dem Filterelement 13 und nimmt sie durch die Strömungsöffnungen 10a des Polschuhs 10, die Strömungsöffnung 6 und das Einlaßrohr 2 mit fort. Der oben geschilderte Waschvorgang des Filterelements 13 kann äußerst effizient durchgeführt werden, weil die zusammen mit dem Spülwasser gelieferte Druckluft eine Blasenbildung hervorruft, wenn das Wasser die Partikel von dem Element 13 entfernt. Daher wird zum Waschen des· Elements 13 wenig ZeitIf the filter element 13 has drawn a large amount of ferromagnetic particles from the fluid, the filter element must 13 can be washed. The first step in washing the filter element 13 is to excite it of the coil 16 to stop, so that the element 13 demagnetizes will. As the next step, water is fed with compressed air through the outlet pipe 3 into the flow passage 6. The water can flow together with the compressed air in the opposite direction as the fluid flow to be filtered and enter the flow openings 12a of the pole piece 12. When the water then passes through the filter element 13, it loosens the elements attracted by the element 13, but not now exposed more to the attraction of the element 13 (because the element 13 is no longer magnetized) particles from the filter element 13 and takes them through the Flow openings 10a of the pole piece 10, the flow opening 6 and the inlet pipe 2 continue. The one described above Washing operation of the filter element 13 can be carried out extremely efficiently because the together with the Compressed air supplied to flushing water causes bubbles to form as the water removes the particles from the element 13. Therefore, it takes little time to wash the element 13
benötigt, und es entstehen keine Schwierigkeiten. Alternativ kann das Spülwasser mit der Druckluft zum Waschen des Elements 13 von dem Einlaßrohr 2 aus eingegeben werden.is needed and no trouble arises. Alternatively, the rinsing water can be used with the compressed air to wash the Element 13 can be entered from the inlet pipe 2.
Wenn der magnetische Filter in der oben erläuterten Weise aufgebaut wird, bestimmt sich die Größe der Pilterflache des Filterelements 13, d.h., die Größe der senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Fläche des Filterelements 13 nach Maßgabe der gewünschten Filterkapazität des magnetischen Filters. Es ist dann notwendig, die Durchmesser des Filterbehälters 1, des Innenbehälters 5 usw. zu bestim men, so daß die bestimmte Filterfläche des Filterelements 13 gewährleistet ist, und daß der Magnetfeldgenerator 14 in dem Innenbehälter 5 angeordnet werden kann. Es ist ebenfalls notwendig, die Größe der Querschnittsfläche und des Durchmessers des Abschnitts kleineren Durchmessers, 15b, des Eisenkerns 15 des Magnetfeldgenerators 14 zu bestimmen, d.h., des von der Spule 16 umgebenen Abschnitts. Da der Magnetfeldgenerator 14 mit dem Eisenkern 15 und der Spule 16 um den Abschnitt 15b kleineren Durchmessers innerhalb des ringförmigen Filterelements 13 angeordnet ist, werden Querschnitt und Durchmesser des Abschnitts 15b kleineren Durchmessers, welcher von der Spule 16 umgeben wird, beträchtlich kleiner als im Stand der Technik, wo der Magnetfeldgenerator nicht von dem Filterelement umgeben war, sondern selbst das Filterelement umgeben hatte. Durch die vorliegende Konstruktion kann daher der Wicklungsdurchrnesser der Spule 16 viel kleiner gehalten werden, wodurch die Spule 16 mit weniger Draht hergestellt werden kann.If the magnetic filter is constructed in the manner explained above, the size of the pilter surface is determined of the filter element 13, i.e. the size of the surface of the filter element running perpendicular to the direction of flow 13 in accordance with the desired filter capacity of the magnetic filter. It is then necessary to determine the diameter the filter container 1, the inner container 5, etc. to determine men, so that the specific filter area of the filter element 13 is guaranteed, and that the magnetic field generator 14 can be arranged in the inner container 5. It is also necessary the size of the cross-sectional area and to determine the diameter of the smaller diameter portion 15b of the iron core 15 of the magnetic field generator 14, i.e., the portion surrounded by the spool 16. Since the magnetic field generator 14 with the iron core 15 and the Coil 16 is arranged around the section 15b of smaller diameter within the annular filter element 13, the cross-section and diameter of the section 15b of smaller diameter, which is surrounded by the coil 16 becomes, considerably smaller than in the prior art, where the magnetic field generator is not surrounded by the filter element but had surrounded the filter element itself. With the present construction, therefore, the winding diameter of the coil 16 can be kept much smaller, whereby the coil 16 is made with less wire can be.
Der oben erwähnte Vorteil wird quantitativ erläutert. Man nehme den Fall an, daß bei einem magnetischen Filter eine; nuignetischc riußdichLe von 0,3 Wb/κι2 ei now Fillet t.lc.iK at mit einer Filterflache von 20 m2 aufgeprägt werde. InThe above-mentioned advantage will be explained quantitatively. Assume the case that a magnetic filter has a; nuignetic soot seal of 0.3 Wb / κι 2 ei now Fillet t.lc.iK at with a filter area of 20 m 2 . In
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einem solchen Fall wird im Stand der Technik ein Filterelement mit einem Durchmesser von etwa 5 m verwendet, zusammen mit einer Spule/ deren Wicklungsdurchmesser etwa 5 m beträgt. Erfindungsgemäß jedoch beträgt die Gesamtzahl magnetischer Flüsse für den oben angegebenen Wert 20 χ 0,3 = 6 (Wb). Wenn die Dichte des magnetischen Flusses des Eisenkerns 15 etwa 1,5 Wb/m2 beträgt, beträgt der Querschnitt des von der Spule 16 umgebenen Abschnitts des Eisenkerns 15 6 : 1,5 = 4 (m2), und der Durchmesser der Spule 16 beträgt etwa 2,3 m. Daher beträgt der Wicklungsdurchmesser der Spule 16 etwa 2,3 m, und dies ist weniger als die Hälfte im Vergleich zum Stand der Technik. Hierdurch werden die zwei weiteren Vorteile erzielt, daß die Spule mit weniger Draht gefertigt werden kann (es wird nur halb so viel Draht benötigt wie beim Stand der Technik), und daß die zum Erregen der Spule benötigte elektrische Energie auf weniger als die Hälfte im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden kann.In such a case, a filter element with a diameter of about 5 m is used in the prior art, together with a coil / the winding diameter of which is about 5 m. According to the invention, however, the total number of magnetic fluxes for the value given above is 20 χ 0.3 = 6 (Wb). When the magnetic flux density of the iron core 15 is about 1.5 Wb / m 2 , the cross section of the portion of the iron core 15 surrounded by the coil 16 is 6: 1.5 = 4 (m 2 ), and the diameter of the coil 16 is about 2.3 m. Therefore, the winding diameter of the coil 16 is about 2.3 m, which is less than half that of the prior art. This achieves the two further advantages that the coil can be manufactured with less wire (only half as much wire is required as in the prior art), and that the electrical energy required to excite the coil is less than half in comparison can be reduced to the state of the art.
Fig. 4 zeigt vier identische perforierte Platten 31a, 31b, 31c und 31d, die zusammen eine abgewandelte Ausführungsform des Polschühs 10 gemäß Fig. 1 bilden. Jede der perforierten Platten 31a bis 31d besitzt mehrere quadratische Perforierungen 32a, 32b, 32c und 32d, die ein Durchströmen des Fluids gestatten. Jede perforierte Platte besitzt weiterhin eine Mittelöffnung 34, deren Durchmesser dem des inneren Behälters 5 entspricht, so daß der Behälter 5 in der öffnung 34 Platz finden kann. Jede perforierte Platte weist eine Größe auf, die ein Anordnen der Platte in dem Filterbehälter 1 gestattet, und zwar in unmittelbarer Nähe der Innenfläche des Behälters 1 .FIG. 4 shows four identical perforated plates 31a, 31b, 31c and 31d, which together form a modified embodiment of the pole piece 10 according to FIG. 1. Each of the perforated Plates 31a to 31d have a plurality of square perforations 32a, 32b, 32c and 32d through which a flow allow the fluid. Each perforated plate further has a central opening 34, the diameter of which is that of the Inner container 5 corresponds, so that the container 5 can find space in the opening 34. Any perforated plate has a size that allows the plate to be placed in the filter container 1, in close proximity the inner surface of the container 1.
Die oben ancfosprochene abgewandelte Ausführungsform des Pol schuhe ist in Fig. 5 im Querschnitt dargestellt (Linie IV-IV in Fig. 4). Wie oben erwähnt wurde, besteht dieseThe modified embodiment of the above mentioned Pole shoes is shown in Fig. 5 in cross section (line IV-IV in Figure 4). As mentioned above, this exists
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zweite Ausführungsform des Polschuhs aus den perforierten Platten 31a bis 31d gemäß Fig. 4. Die perforierten Platten 31a bis 31d in Fig. 5 sind koaxial geschichtet oder kombiniert, d.h., die Mittelpunkte 33 (siehe Fig. 4) der Platten 31a bis 31d haben dieselbe vertikale gerade Linie gemeinsam, der Winkel α der Platten unterscheidet sich jedoch jeweils etwas von dem der jeweils benachbarten Platten. Daher überlappen sich die Perforierungen 32a bis 32d der Platten nicht vollständig, sondern die Perforierungen stehen derart miteinander in Verbindung, daß ein Teil benachbarter Perforierungen sich nicht überlappt. Anders ausgedrückt: die Perforierungen 32a bis 32d sind zueinander in jedem Querschnitt parallel zu der oben erwähnten geraden Linie oder gemeinsamen Achse der Platten 31a bis 31d fehlausgerichtet. Folglich bildet jede der Perforierungen in jeder Platte mehrere Kanten 37, die der von den Perforierungen dieser Platten gebildeten Strömungsöffnung zugewandt sind.second embodiment of the pole piece from the perforated Plates 31a to 31d according to Fig. 4. The perforated plates 31a to 31d in Fig. 5 are coaxially layered or combined, i.e., the centers 33 (see Fig. 4) of the plates 31a to 31d share the same vertical straight line, however, the angle α of the plates differs in each case something of that of the neighboring plates. Therefore, the perforations 32a to 32d of the overlap The panels are not complete, but the perforations are in place in connection with each other in such a way that a part of adjacent perforations does not overlap. Expressed differently: the perforations 32a to 32d are parallel to each other in each cross section with the above-mentioned straight line or common axis of plates 31a to 31d misaligned. Thus, each of the perforations in each panel defines a plurality of edges 37 that of the perforations thereof Plates formed are facing the flow opening.
Eine solche Fehlausrichtung der Perforierungen 32a bis 32d in deren relativer Lage führt zu einem Aufbau, der sich durch eine noch größere Filterkapazität auszeichnet. Das heißt, wenn ein Fluidstrom in Richtung des Pfeils 35 strömt, kann der Fluidstrom nicht in der üblichen direkten Weise hindurchströmen, sondern wird teilweise durch die erwähnten Kanten 37 der perforierten Platten gestört. Wenn der Fluidstrom daher das Filterelement 13 passiert, befindet er sich in turbulentem Zustand, so daß das Fluid häufiger mit der anziehenden Oberfläche des Filtere lemon I-κ 13 in Berührung kommt, so daß eine größere Menge ferromagnetischer Partikel in dem Fluid vom Filterelement 13 angezogen werden kann. Weiterhin bilden die Wände 36 jeder perforierten Platte einen Weg für die magnetischen Kraftlinien, und bei der Anordnung mit fehlausgerichteten Perforierung cn ocl^:. ;c:ii :..ehr maqnel: i -λ ■:.· ;■-.:· r;f ti .in:.o:. ?-x·. ~ '"■'-.. Such a misalignment of the perforations 32a to 32d in their relative position leads to a structure which is characterized by an even greater filter capacity. That is, when a fluid flow flows in the direction of the arrow 35, the fluid flow cannot flow through it in the usual direct manner, but is partly disturbed by the mentioned edges 37 of the perforated plates. Therefore, when the fluid flow passes through the filter element 13, it is in a turbulent state so that the fluid more frequently comes into contact with the attracting surface of the filter lemon I-κ 13, so that a greater amount of ferromagnetic particles in the fluid is attracted to the filter element 13 can be. Furthermore, the walls 36 of each perforated plate form a path for the magnetic lines of force, and in the arrangement with misaligned perforations cn ocl ^ :. ; c: ii: .. ehr maqnel: i -λ ■:. · ; ■ - .: · r; f ti .in: .o :. ? -x ·. ~ '"■' - ..
freiliegenden Kanten 37 der Platten, so daß die in denexposed edges 37 of the plates, so that the in the
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Fluid enthaltenen ferromagnetischen Partikel magnetisiert und von den Kanten 37 dor Platten angezogen werden. Das heißt: Der Polschuh selbst kann - wenn auch nur grob - das Fluid filtern, um die Filterbela.stung den Fj itorelontents 13 herabzusetzen, wodurch verhindert wird, daß das Filterelement 13 frühzeitig verstopft.Fluid contained ferromagnetic particles magnetized and be attracted to the edges 37 of the panels. That means: The pole piece itself can - even if only roughly - do that Filter fluid to filter load the Fj itorelontents 13, thereby preventing the filter element 13 from clogging prematurely.
Wenngleich die Perforierungen 32a bis 32d gemäß Fig. 4 und 5 rechteckige Form haben, so können auch andere Formen gewählt werden, beispielsweise können die Perforierungen kreisförmig oder dreieckig sein. Ein Polschuh kann unter Verwendung irgendeiner beliebigen Anzahl von perforierten Platten aufgebaut sein.Although the perforations 32a to 32d according to FIGS. 4 and 5 have a rectangular shape, other shapes can also be selected for example, the perforations can be circular or triangular. A pole piece can be under Using any number of perforated plates.
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